DE4339748A1 - Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile

Info

Publication number
DE4339748A1
DE4339748A1 DE4339748A DE4339748A DE4339748A1 DE 4339748 A1 DE4339748 A1 DE 4339748A1 DE 4339748 A DE4339748 A DE 4339748A DE 4339748 A DE4339748 A DE 4339748A DE 4339748 A1 DE4339748 A1 DE 4339748A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
path points
controller
setpoints
speed
injection molds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4339748A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Dipl Ing Hissen
Hans Dr Ing Schumacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Anlagen und Automatisierungstechnik GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE4339748A priority Critical patent/DE4339748A1/de
Priority to DE59408595T priority patent/DE59408595D1/de
Priority to US08/648,161 priority patent/US5876803A/en
Priority to PCT/EP1994/003844 priority patent/WO1995014961A1/de
Priority to EP95901403A priority patent/EP0730759B1/de
Priority to ES95901403T priority patent/ES2138179T3/es
Publication of DE4339748A1 publication Critical patent/DE4339748A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4103Digital interpolation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33214Bus between different axis controllers and cpu
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33337For each axis a processor, microprocessor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34157Synchronize interpolation of different axis boards, simultaneous start
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34167Coarse fine, macro microinterpolation, preprocessor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34208Motion controller
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42074Position feedback and speed feedback, speed measured with tacho
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45013Spraying, coating, painting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschich­ tung von Fahrzeugen oder deren Teile.
Bei Autokarosserien weisen viele Teile, z. B. die Außenseiten des Dachs, der Türen, der Haube und des Hecks, gleichförmige Teilgeometrien auf. Diese Teile werden mit Lackierautomaten, insbesondere durch elektrostati­ sches Sprühen, beschichtet. Die Lackierautomaten besitzen eine Vielzahl von Spritzwerkzeugen, an denen die Autokarosserien vorbeibewegt werden. Um die Spritzwerkzeuge in für die Beschichtung geeigneten Abständen und Winkeln anzuordnen, werden vielfach Antriebs- und Steuereinrichtungen mit mehreren Achsen verwendet. Die Spritzwerkzeuge werden längs vor­ gegebenen Bahnen bewegt, die von der Form und der Geschwindigkeit der zu beschichtenden Teile abhängen.
Zum Oberflächenbeschichten können pneumatische oder elektrostatische Lackierverfahren eingesetzt werden. Bei den pneumatischen Spritzverfahren erfolgt die Zerstäubung des Lackmaterials in Spritzpistolen. Bei elektro­ statischen Spritzverfahren wird zwischen dem Spritzwerkzeug und dem zu lackierenden Gegenstand ein elektrostatisches Feld mit hoher Gleichspan­ nung erzeugt.
Bei der Bewegung der Karosserie in der Lackierstation sind im allgemeinen Spritzwerkzeuge für die oberen Flächen und die seitlichen Flächen der Karosserien gleichzeitig in Betrieb. Die oberen Flächen und die seitlichen Flächen unterscheiden sich in der Geometrie. Darüber hinaus haben die oberen und seitlichen Flächen verschiedene Neigungen gegenüber der Horizontalen bzw. Vertikalen. Um die oberen und seitlichen Flächen richtig zu beschichten, müssen die Spritzwerkzeuge daher mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt und längs unterschiedlichen Bahnen geführt werden. Auch andere Parameter, z. B. der Lackverbrauch pro Zeiteinheit, können von Spritzwerkzeug zu Spritzwerkzeug unterschiedlich sein.
Aus wirtschaftlichen Gründen werden Lackierautomaten mit einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen benutzt, die alle oder größtenteils zugleich in Betrieb sind. Die Spritzwerkzeuge müssen in möglichst optimalen Abständen und Winkelpositionen gegenüber dem jeweils zu beschichtenden Oberflä­ chenteil positioniert werden, um einen gleichmäßigen Lackauftrag zu erreichen. Daher ist es notwendig, wenigstens einen Teil der Spritzwerk­ zeuge unabhängig voneinander im Raum lage- und winkelmäßig zu positio­ nieren bzw. zu bewegen. Die Spritzwerkzeuge werden z. B. senkrecht auf die jeweils zu beschichtende Oberfläche in gleichbleibenden Abständen ausgerichtet.
Die Steuerungen für die Spritzwerkzeuge bzw. deren Antriebe enthalten Daten für Beschichtungsmuster, die verschieden geformten Oberflächen zugeordnet sind. Diese Daten beziehen sich auf die Einstellungen der Spritzwerkzeuge und der von diesen zu durchlaufenden Bahnen bei den Relativbewegungen zwischen den Spritzwerkzeugen und den zu beschichten­ den Oberflächen. Die Programmierung der Steuerungen erfolgt z. B. vor Ort oder in einer separaten Lackierstation mit Hilfe des "Teach-In"-Verfahrens. Auch eine "Off-line"-Programmierung ist zumindest für die Gewinnung grober Bahndaten möglich, die dann z. B. im "Teach-In"-Verfahren korrigiert werden können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile zu entwickeln, wobei der Aufwand für die Steuerung trotz des gleichzeitigen Betriebs mehrerer Spritzwerkzeuge und genauer Positionierung der Spritzwerkzeuge während des Beschichtens gering ist.
Die Aufgabe wird für das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung zentral für die Vielzahl von Spritzwerkzeugen die Einstellgrößen, die den Lackdurchfluß jedes Spritz­ werkzeugs bestimmen, an Stellglieder für die Spritzwerkzeuge ausgegeben werden und daß von den Spritzwerkzeugen anzufahrende Bahnpunkte, die mit grober Teilung gespeichert sind oder durch Grobinterpolation aus gespeicherten Bahnpunkten gewonnen werden, als Sollwerte an jeweils für die Bewegungsachsen der Spritzwerkzeuge vorgesehene Lageregler übertra­ gen werden, von denen Bahnpunkte durch Feininterpolation zwischen den übertragenen Bahnpunkten bestimmt und als Sollwerte im Lageregler mit Lageistwerten verarbeitet werden. Die Sollwerterzeugung für die Lageregler bzw. Folgeregler werden in grober Form digital zentral erzeugt, wofür eine speicherprogrammierbare Steuerung ausreicht, die insbesondere einen Mikroprozessor enthält. Durch die Erzeugung grober Sollwerte wird an zentraler Stelle der Rechenaufwand reduziert. Die Feininterpolation wird von den Lagereglern selbst durchgeführt. Hierfür sind die Lage- oder Folgeregler insbesondere mit eigenen Mikroprozessoren ausgestattet. Die Feininterpolation kann in einer gewünschten dichten Reihenfolge der Bahnpunkte erfolgen.
Vorzugsweise werden die grob interpolierten Bahn- und Geschwindigkeits­ daten, die auf diese Bahnpunkte bezogen sind, an die einzelnen Lageregler übertragen, in denen die grob interpolierten Bahndaten und Geschwindig­ keitsdaten zwischengespeichert werden. Die zentrale speicherprogrammier­ bare Steuerung und die Prozessoren in den Folgereglern können hierbei ohne zeitliche Unterbrechungen arbeiten, so daß eine optimale Ausnutzung der Steurungskomponenten stattfindet.
Besonders günstig ist die Bewegung von Spritzwerkzeugen mit Bahnge­ schwindigkeiten von 2 bis 4 m/min nach dem oben beschriebenen Verfah­ ren. Es handelt sich dabei zweckmäßigerweise um elektrostatisch arbei­ tende Spritzwerkzeuge. Bei diesen Geschwindigkeiten werden die in Form einer Liste abgespeicherten bzw. grob interpolierten Bahndaten vorzugs­ weise in zeitlichen Abständen von 100 bis 200 msec an einen Buscontroller ausgegeben. Eine Übertragung neuer Bahnpunkte kann an den jeweiligen Lageregler zweckmäßigerweise in zeitlichen Abständen von ca. 10 msec erfolgen. Es hat sich gezeigt, daß man beim Arbeiten in den vorstehend beschriebenen Bereichen mit minimalem steuerungstechnischem Aufwand eine qualitativ hochwertige elektrosta­ tische Beschichtung mit geringem Materialverbrauch erreichen wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn für zu beschichtende Objekte, die sich im wesentlichen nur in der Kontur unterscheiden, vorhandene Bewegungs­ programme für die zu durchlaufenden Bahnen ausgenutzt werden. Die vom jeweiligen Spritzwerkzeug anzufahrenden, grob angegebenen Bahnpunkte sind dabei in wenigstens einer Richtung, in denen die Objekte gleiche Form haben, in Abhängigkeit von der Objektlänge abgespeichert, während die Koordinaten in der anderen Richtung den unterschiedlichen Abmessun­ gen der Objekte angepaßt werden. Es ist dabei nicht notwendig, für jedes Objekt ein eigenes Bewegungsprogramm aufzustellen. Außerdem lassen sich Symmetrieeigenschaften der Objekte insofern ausnutzen, als z. B. für die rechten und linken Seitenflächen an die symmetrische Form angepaßte Bahndaten verwendet werden. Hierdurch läßt sich der Rechenaufwand in der zentralen speicherprogrammierbaren Steuerung wesentlich reduzieren. Es kann daher eine speicherprogrammierbare Steuerung mit geringerer Arbeitsgeschwindigkeit verwendet werden. Alternativ hierzu kann die zentrale speicherprogrammierbare Steuerung auch noch andere Aufgaben übernehmen.
Eine Anordnung zur Durchführung der oben beschriebenen Verfahrens­ maßnahmen ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß eine zentrale speicherprogrammierbare Steuerung, in der die Bahnpunkte für von verschiedenen Spritzwerkzeugen zurückzulegende Bahn in vorgegebenen Abständen digital gespeichert sind und/oder durch grobe Interpolation aus gespeicherten Bahnpunkten bestimmt werden, über einen seriellen Bus mit Lagereglern verbunden sind, die jeweils einer Bewegungsachse mindestens eines Spritzwerkzeugs oder einer Gruppe von Spritzwerkzeugen zugeordnet sind und wenigstens einen Mikroprozessor oder einen Mikrorechner enthalten, der aus den über den Bus übertragenen Bahnpunkten durch Feininterpolation Bahnpunkte bestimmt, die als Sollwerte der Lageregelung zugrunde gelegt werden. Der Lageregler führt eine Lage- und Geschwindig­ keitsregelung durch. Hierzu ist in üblicher Weise ein Istwertgeber am Antrieb des Spritzwerkzeugs für die jeweilige Bewegungsachse vorgesehen. Der Istwertgeber kann als digitaler, z. B. inkrementaler Maßstab ausgebil­ det sein, der die Istwerte in einer für die digitale Verarbeitung geeigneten Form bereits dem Rechner bzw. Prozessor liefert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Lackierstation für Kraftfahrzeugkarosserien in Vorderansicht;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuerung für die Lackierstation gem. Fig. 1;
Fig. 3 in einer Zentraleinheit der Steuerung gespeicherte oder inter­ polierte Bahnpunkte als Sollwerte einer Bahn, in der ein Spritz­ werkzeug mit dem Antrieb für eine Achse bewegt wird und
Fig. 4 die an einen Lageregler aus der zentralen Einheit übertrage­ nen Sollwerte, aus denen durch Feininterpolation Sollwerte von Bahnpunkten für den Antrieb einer Achse erzeugt werden.
Eine Lackierstation für die Beschichtung von Fahrzeugkarosserien 1, die auf einem Träger 2 durch die Lackierstation transportiert werden, enthält je zwei elektrostatisch arbeitende Spritzwerkzeuge 3, 4 bzw. 5, 6 für jede Seite der Karosserie 1 und zwei elektrostatisch arbeitende Spritzwerkzeuge 7, 8 für die Haube, das Dach und das Heck der Fahrzeugkarosserie 1.
Die Spritzwerkzeuge 3, 4, 5, 6 sind jeweils auf Trägern 9, 10, 11, 12 befestigt, die im Raum dreidimensionale Punkte anfahren können. Die beiden Spritzwerkzeuge 7, 8 sind auf einem gemeinsamen Träger 13 befestigt, der im Raum ebenfalls dreidimensional bewegt werden kann. Für die Bewegung der Träger 9 bis 13 sind jeweils drei Antriebe vorgesehen, die nicht dargestellt sind. Jeder Antrieb ist für die Bewegung in einer Achse eines kartesischen Koordinatensystems bestimmt. Die Verschiebungs­ möglichkeit der Träger 9 bis 13 in zwei Richtungen des Koordinatensystems ist in Fig. 1 durch Pfeile 14 dargestellt. Eine Bewegungsmöglichkeit in der dritten Richtung des Koordinatensystems ist aber in vielen Fällen ebenfalls vorhanden. Darüber hinaus sind die Spritzwerkzeuge 9 bis 13 häufig um eine oder mehrere Achsen schwenkbar ausgebildet.
In Fig. 2 ist eine Steuerung für die Spritzwerkzeuge 9 bis 13 im Block­ schaltbild dargestellt. Die Steuerung enthält eine speicherprogrammierbare Steuerung 15, also eine Steuerung, die einen freiprogrammierbaren Digitalrechner aufweist, der als Mikroprozessor oder Mikrorechner ausgebildet sein kann. Die Steuerung 15 steht über einen Bus 16 mit einer übergeordneten Steuereinheit in Verbindung. Die in Fig. 1 dargestellte Lackierstation stellt nämlich nur einen Teil einer Lackierstraße dar, die weitere Bearbeitungsstationen, z. B. für die Reinigung und die Beschichtung anderer Flächen des Innenraums der Karosserie, enthält. Durch die übergeordnete Steuereinheit wird die Arbeitsweise der verschiedenen Stationen der Lackierstraße koordiniert.
Die speicherprogrammierbare Steuerung 15 ist über einen seriellen Bus 18 mit Lagereglern 19, 20, 21 verbunden. Die Übertragung auf dem Bus wird durch einen Bus-Experten 15a ausgeführt. In Fig. 2 sind nur drei derartige Lageregler dargestellt, die den Antrieben, beispielsweise des Spritzwerk­ zeugs 3, zugeordnet sind. Der Lageregler 19 enthält im Regelkreis als Stellglied einen Servomotor 22, der den Träger 9 z. B. in Richtung der X- Achse eines kartesischen Koordinatensystems antreibt. Im Regelkreis mit dem Lageregler 20 ist ein Servomotor 23 vorgesehen, der den Träger 9 in Richtung der Y-Achse des kartesischen Koordinatensystems antreibt. Im Regelkreis des Lagereglers 21 ist ein Servomotor 24 vorhanden, der den Träger 9 in Richtung der Z-Achse des kartesischen Koordinatensystems antreibt. In entsprechender Weise sind die Träger 10, 11, 12 und 13 mit Servomotoren für die Bewegung in drei Achsrichtungen verbunden. Die Servomotoren für den Antrieb der Träger 10, 11, 12, 13 sind in Regel­ kreisen mit Lagereglern auf die oben in Verbindung mit dem Träger 9 beschriebene Art angeordnet. Für manche Anwendungsfälle reichen auch Bewegungen nur in zwei Achsrichtungen des kartesischen Koordinatensy­ stems aus. In diesem Fall genügen je zwei Motoren für den Antrieb eines Trägers. Die Lageregler 19 bis 21 enthalten digitale Rechner, z. B. jeweils einen Mikroprozessor oder Mikrorechner mit einer Schnittstelle zum seriellen Bus 18. Weiterhin sind in den Lagereglern jeweils Geschwindig­ keitsregler mit einer Drehzahl- und Stromregelung für die elektrischen Motore 22 bis 24 vorgesehen. Mit den Motoren 22, 23, 24 sind jeweils Lageistwertgeber 25, 26, 27 verbunden.
Die speicherprogrammierbare Steuerung 15, im folgenden auch SPS 15 genannt, ist mit einem Geschwindigkeitsgeber 28 verbunden, der die Transportgeschwindigkeit der Karosserie 2 mißt.
Weitere, nicht näher dargestellte Geber zeigen der SPS 15 Positionen der Karosserie 2 an, die für den Beginn und das Ende des Beschichtungsar­ beitsgangs maßgebend sind. Der Geber für die Anzeige des Beginns ist im übrigen in einer solchen Position angeordnet, daß die Spritzwerkzeuge aus ihren Ruhelagen bis in die Arbeitspositionen bewegt werden können, bevor die Karosserie 2 in den Bereich der Spritzwerkzeuge 9 bis 8 gelangt.
In der SPS 15 sind die von den Spritzwerkzeugen 3 bis 8 für die Beschich­ tung der Karosserie 2 zurückzulegenden Bahnen in Form von Bahnpunkten in den jeweiligen Achsen des Koordinatensystems gespeichert. Die Bahnpunkte sind vorzugsweise in Listen im Speicher der SPS 15 abge­ legt. Die Fig. 3 zeigt mehrere Bahnpunkte 29, 30, 32, 33, 34, 35 einer in X-Y-Richtung vom Spritzwerkzeug 3 zurückzulegenden Bahn. Die Bahn­ punkte 29 bis 35 legen jeweils Beginn bzw. Ende markanter Bahnab­ schnitte fest und können nicht nur in X-Richtung sondern auch in Y- Richtung unterschiedlich weit voneinander entfernt sein. Die in Fig. 3 dargestellte X-Richtung entspricht z. B. der Förderrichtung der Karosserie 2.
Aus den beispielsweise von Hand oder von einer übergeordneten Einheit vorgegebenen Bahnpunkten 29 bis 35 bestimmt die SPS 15 durch Grobinter­ polation in X-Richtung äquidistante Bahnpunkte, deren Koordinatenwerte als Sollwerte an den Folgeregler 22 bzw. 23 ausgegeben werden.
In Fig. 3 sind nur die von der SPS 15 zwischen den Bahnpunkten 29 und 30 zusätzlich durch Grobinterpolation nach bekannten Interpolations­ verfahren berechneten Bahnpunkte 36, 37, 38 und 39 bezeichnet.
Die durch Grobinterpolation gewonnenen Bahnpunkte und die Bahnpunkte 29 bis 31 werden in Übereinstimmung mit dem Busprotokoll des seriellen Busses 18 an die Lageregler 19, 20 übertragen. In gleicher Weise bestimmt die SPS 15 aus vorgegebenen Bahnpunkten für die Lageregler der Spritz­ werkzeuge 4 bis 8 durch Grobinterpolation weitere Bahnpunkte und überträgt sie zeitmultiplex entsprechend dem Busprotokoll an die Fol­ geregler. Die Übertragung erfolgt asynchron.
Die Lageregler übernehmen die an sie adressierten, einer Grobinterpola­ tion entsprechenden Sollwerte, speichern sie ab und bilden zwischen aufeinanderfolgenden Sollwerten einer Bahn durch Feininterpolation nach bekannten Interpolationsverfahren weitere Sollwerte. Auf diese Weise entlasten sie die SPS 15 vom Rechenaufwand und den Bus vor einem hohen Datendurchsatz, wie er bei Vorgabe der für eine qualitativ hochwertige Beschichtung bei hohen Transport- und Spritzwerkzeuggeschwindigkeiten notwendig wäre.
Die Fig. 4 zeigt für den Lageregler 19 die grob interpolierten Sollwerte zwischen einem durch einen Bahnpunkt S1 und einem Bahnpunkt Sn gegebenen Bahnabschnitt. Die Bahnabschnitte S1, Sn gelten hierbei für die X-Richtung. In Fig. 4 ist die zeitliche Erzeugung der Sollwerte S2, S3, S4, S5, S6, S7 und S8 dargestellt. Es wird jeweils ein Sollwert S1 . . . Sn dem Lageregler vorgegeben, der anhand des mit dem Lagegeber 25 gemessenen Istwerts die Feininterpolation ausführt und den Träger 9 zur Verminderung der Regelabweichung nachführt.
Der Lageregler 19 enthält einen unterlagerten Drehzahlregelkreis, dessen Drehzahl aus dem zeitlichen Abstand von aufeinanderfolgend übertragenen Sollwerten bestimmt wird. Über den Bus 18 werden die Sollwerte zeitlich nacheinander übertragen. Innerhalb des Rasters können sich die durch Grobinterpolation erhaltenen Sollwerte ändern, müssen dies aber nicht. Der Lageregler 19 berechnet aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Sollwerten eine Differenz, aus der er durch Division mit dem zeitlichen Abstand der Sollwerte die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Antriebsmotors 22 bestimmt wird. Die Feininterpolation wird nach einem bekannten Inter­ polationsverfahren durchgeführt.
Für den Bus 18 werden RS-485-Schnittstellen verwendet, wobei Übertra­ gungsraten bis etwa 2 MBd vorgesehen werden können. Die SPS 15 enthält insbesondere nur einen Mikroprozessor für Steuer- und Rechen­ aufgaben, z. B. einen Prozessor des Typs Intel 80486.
Die Träger 9 bis 13 mit den zugehörigen Antrieben sind jeweils vorzugs­ weise für Geschwindigkeiten von 2 bis 4 m/min ausgelegt. Die grob inter­ polierten Sollwerte sind auf Bahnabschnitte von etwa 1 bis 2 cm bezogen.
Es reicht für eine genaue Bahnführung der Spritzwerkzeuge aus, wenn neue Sollwerte in Abständen von 100 bis 200 msec interpoliert und auf dem Bus 18 übertragen werden und die Zahl der Spritzwerkzeuge etwa 12-16 (30 Achsen) nicht überschreitet. Der Bus-Experte benötigt für die Übertragung weniger als 100 bis 200 msec, z. B. nur ca. 10 msec, und überträgt daher mehrfach synchron nacheinander die gleichen grob interpolierten Werte.
Als SPS 15 kann ein handelsübliches Automatisierungsgerät mit den oben erwähnten Eigenschaften verwendet werden, wobei eine Speicherkapazität von etwa 4 MB des Speichers des Automatisierungsgeräts ausreichend ist. Mit den vorstehend erwähnten Bahngeschwindigkeiten werden bei Hüben von 2-3 m insbesondere elektrostatisch arbeitende Spritzwerkzeuge bei der Karosseriebeschichtung bewegt.
Die Lageregler 22 bis 24 enthalten, wie bereits erwähnt, einen Antriebs­ rechner für die Feininterpolation sowie Lage- und Geschwindigkeits­ regelung. Der Geschwindigkeitsregelkreis ist dem Lageregelkreis unterlagert. Als Antriebsmotore 22, 23, 24 können Gleichstrom- oder Wechselstrom­ motore verwendet werden. Der Antriebsrechner kann Überwachungs- und Diagnoseaufgaben übernehmen und entsprechende Meldungen an die SPS 15 senden.
Zu den wesentlichen Aufgaben der SPS 15 gehört auch die Vorgabe von Einstellwerten, die den Lackdurchfluß der Spritzwerkzeuge bestimmen. Diese Einstellwerte ändern sich im Vergleich zu den Sollwerten wenig. Die Lackierung wird von einer Reihe von Parametern wie Geometrie der Spritz­ werkzeuge, der Spritzwerkzeugbahn und der Karosserie, der Lackdurchfluß­ geschwindigkeit, der Lackdurchflußmenge pro Zeiteinheit, der Zerstäubungs- und Hörnerluft, der elektrischen Feldstärke, der Viskosität sowie den klimatischen Bedingungen der Lackierstation beeinflußt. Die Einstellwerte für das Spritzwerkzeug werden für den jeweiligen Gegenstand vorab ermittelt und gespeichert.

Claims (6)

1. Verfahren zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung zentral für die Vielzahl von Spritzwerkzeugen die Einstellgrößen, die den Lack­ durchfluß jedes Spritzwerkzeugs bestimmen, an Stellglieder für die Spritzwerkzeuge ausgegeben werden, und daß von den Spritzwerkzeugen anzufahrende Bahnpunkte, die mit grober Teilung gespeichert sind oder durch Grobinterpolation aus gespeicherten Bahnpunkten gewonnen werden, als Sollwerte an jeweils für die Spritzwerkzeuge vorgesehene Lageregler übertragen werden, von denen weitere Bahnpunkte durch Feininterpolation zwischen den übertragenen Bahnpunkten bestimmt und im Lageregler mit Lageistwerten verarbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die grob interpolierten Bahnpunkte und Geschwindigkeitsdaten, die auf die Bahnpunkte bezogen sind, an die Lageregler übertragen werden, die unterlagerte Geschwindigkeitsregler aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit für den Geschwindigkeitsregler jeweils aus der Differenz aufeinanderfolgend übertragener Sollwerte und dem zeitlichen Abstand zwischen diesen Sollwerten bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzwerkzeuge mit Geschwindigkeit von 2 bis 4 m/min bewegt werden und daß die grob interpolierten Werte in Bahnabständen in einem Zeitraster von 100 bis 200 msec erzeugt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die grob interpolierten Bahnpunkte an die Lageregler in zeitlichen Abständen von 10 msec synchron übertragen werden.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale speicherprogrammierbare Steuerung (15), in der Bahnpunkte (29, 30, 31, 32, 33, 34) für die von den verschiedenen Spritzwerkzeugen (3, 4, 5, 6, 7, 8) zurückzulegende Bahnen in vorgegebenen Abständen digital gespeichert sind und/oder durch Grobinterpolation aus den gespeicherten Bahnpunkten bestimmt werden, über einen seriellen Bus (18) mit Lagereglern (19, 20, 21) verbunden sind, die jeweils einer Bewegungsachse mindestens eines Spritzwerk­ zeugs (3, 4, 5, 6, 7, 8) oder einer Gruppe von Spritzwerkzeugen zugeordnet sind und wenigstens einen Mikroprozessor enthalten, der aus den auf dem Bus (18) übertragenen Bahnpunkten durch Feininter­ polation Bahnpunkte bestimmt, die als Sollwerte der Lageregelung zugrunde gelegt werden.
DE4339748A 1993-11-22 1993-11-22 Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile Withdrawn DE4339748A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4339748A DE4339748A1 (de) 1993-11-22 1993-11-22 Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile
DE59408595T DE59408595D1 (de) 1993-11-22 1994-11-21 Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile
US08/648,161 US5876803A (en) 1993-11-22 1994-11-21 Process and device for controlling a multiplicity of spray tools used in surface coating of vehicles or parts thereof
PCT/EP1994/003844 WO1995014961A1 (de) 1993-11-22 1994-11-21 Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile
EP95901403A EP0730759B1 (de) 1993-11-22 1994-11-21 Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile
ES95901403T ES2138179T3 (es) 1993-11-22 1994-11-21 Procedimiento y disposicion para el control de una pluralidad de herramientas de pulverizacion para el recubrimiento de superficies de vehiculos o de partes de los mismos.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4339748A DE4339748A1 (de) 1993-11-22 1993-11-22 Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4339748A1 true DE4339748A1 (de) 1995-05-24

Family

ID=6503134

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4339748A Withdrawn DE4339748A1 (de) 1993-11-22 1993-11-22 Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile
DE59408595T Expired - Lifetime DE59408595D1 (de) 1993-11-22 1994-11-21 Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59408595T Expired - Lifetime DE59408595D1 (de) 1993-11-22 1994-11-21 Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5876803A (de)
EP (1) EP0730759B1 (de)
DE (2) DE4339748A1 (de)
ES (1) ES2138179T3 (de)
WO (1) WO1995014961A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19637730C1 (de) * 1996-09-16 1998-01-29 Duerr Systems Gmbh Verfahren zum automatischen Beschichten von Werkstücken
DE19738141A1 (de) * 1997-09-01 1999-03-18 Wagner Int Steuersystem einer Beschichtungsanlage
FR2779539A1 (fr) * 1998-06-09 1999-12-10 Thomson Csf Procede de commande en position d'un solide mu par des actionneurs selon au moins deux degres de liberte en rotation, et plate-forme mobile mettant en oeuvre un tel procede
DE19845657A1 (de) * 1998-10-05 2000-04-27 Daimler Chrysler Ag Einrichtung zum dynamischen Regeln einer Anlage
EP1302828A2 (de) 2001-10-15 2003-04-16 Dürr Systems GmbH Verfahren und Programmsteuersystem zur Steuerung einer Beschichtungsanlage
DE102004049471A1 (de) * 2004-10-11 2006-04-20 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zum Auftragen einer Konservierungsschicht und Verfahren zum Auftragen derselben

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6977013B2 (en) * 1999-09-17 2005-12-20 Nordson Corporation Powder coating system central controller
US6378220B1 (en) * 2000-04-11 2002-04-30 Daimlerchrysler Corporation Measuring tool usable with a paint applicator
DE202004021737U1 (de) * 2003-07-18 2010-08-26 Abb As Farbauftragssystem
DE102006032645B4 (de) * 2006-07-13 2008-06-12 J. Wagner Ag Vorrichtung zur Erfassung des Profils eines mit Pulver oder Nasslack zu beschichtenden Werkstücks
US20140295095A1 (en) * 2013-04-02 2014-10-02 Robert Langlois In-Line Powder Coating of Non-Conductive Profiles Produced in a Continuous Forming Process such as Pultrusion and Extrusion
JP6500852B2 (ja) * 2016-07-11 2019-04-17 株式会社安川電機 ロボットシステム、ロボットの制御方法、ロボットコントローラ
CN108563250B (zh) * 2018-04-13 2020-12-08 武汉理工大学 一种用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法
CN114798255A (zh) * 2022-05-25 2022-07-29 湖南恒岳重钢钢结构工程有限公司 一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法及系统
CN116128878B (zh) * 2023-04-14 2023-06-23 中铭谷智能机器人(广东)有限公司 一种基于汽车钣金的智能喷涂轨迹生成方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101422C2 (de) * 1990-01-19 1993-06-24 Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa, Jp
DE4209279A1 (de) * 1992-03-21 1993-09-23 Licentia Gmbh Verfahren und vorrichtung zum automatischen beschichten von gegenstaenden mit einer spritzvorrichtung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1556013A (en) * 1978-04-19 1979-11-14 Carrier Drysys Ltd Paint spraying apparatus
DE2945660A1 (de) * 1979-03-21 1980-10-02 Guettinger Ag Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der bewegungsbahn eines verfahrbaren elementes, z.b. eines werkzeuges oder eines werkstueckes
US4262336A (en) * 1979-04-27 1981-04-14 Pritchard Eric K Multi-axis contouring control system
CA1263015C (en) * 1985-07-31 1989-11-21 Painting process for inner panel region of motorcar vehicle body and apparatus therefor
JPS6245371A (ja) * 1985-08-24 1987-02-27 Toyota Motor Corp 車両ボデ−外板の塗装方法およびその装置
JPH06226B2 (ja) * 1988-09-22 1994-01-05 本田技研工業株式会社 塗装方法
US5372856A (en) * 1991-06-12 1994-12-13 Mazda Motor Corporation Coating method and coating system using varying speed
US5427822A (en) * 1993-05-17 1995-06-27 General Motors Corporation Method and apparatus for coating vehicle panels

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101422C2 (de) * 1990-01-19 1993-06-24 Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa, Jp
DE4209279A1 (de) * 1992-03-21 1993-09-23 Licentia Gmbh Verfahren und vorrichtung zum automatischen beschichten von gegenstaenden mit einer spritzvorrichtung

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G. Spur et al: "Sensorgeführte Bahnsteuerung für Industrieroboter", in: "Beiträge zur Weiterentwicklung der Automatisierungstechnik", G. Spur et al (Herausgeber), München 1983 *
G. Stute, W. Swoboda: "Digitale Lageregelung ...",in: Beiträge zur Weiterentwicklung der Automatisierungstechnik, G. Spur et al (Herausgeber), München 1983 *
W. Pietsch, P. Paulsen: "Roboter für die Automobillakierung", JOT (1991), Heft 9, S. 44-48 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19637730C1 (de) * 1996-09-16 1998-01-29 Duerr Systems Gmbh Verfahren zum automatischen Beschichten von Werkstücken
EP0829788A3 (de) * 1996-09-16 1999-11-03 Dürr Systems GmbH Verfahren zum automatischen Beschichten von Werkstücken wie z.B. Kraftfahrzeugkarossen
DE19738141A1 (de) * 1997-09-01 1999-03-18 Wagner Int Steuersystem einer Beschichtungsanlage
US6059884A (en) * 1997-09-01 2000-05-09 Mirror & Pictures Vermarktungs Und Handels Gmbh Control system of a coating apparatus
DE19738141C2 (de) * 1997-09-01 2003-06-05 Wagner Int Steuersystem einer Beschichtungsanlage mit einer LON-Busstruktur
FR2779539A1 (fr) * 1998-06-09 1999-12-10 Thomson Csf Procede de commande en position d'un solide mu par des actionneurs selon au moins deux degres de liberte en rotation, et plate-forme mobile mettant en oeuvre un tel procede
EP0963817A1 (de) * 1998-06-09 1999-12-15 Thomson-Csf Verfahren zur Lagesteuerung eines mobilen Körpers, der durch Aktoren in mindestens zwei Rotationsfreiheitsgraden bewegt wird und mobile Platform zur Verwendung eines solches Verfahrens
DE19845657A1 (de) * 1998-10-05 2000-04-27 Daimler Chrysler Ag Einrichtung zum dynamischen Regeln einer Anlage
EP1302828A2 (de) 2001-10-15 2003-04-16 Dürr Systems GmbH Verfahren und Programmsteuersystem zur Steuerung einer Beschichtungsanlage
DE102004049471A1 (de) * 2004-10-11 2006-04-20 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zum Auftragen einer Konservierungsschicht und Verfahren zum Auftragen derselben

Also Published As

Publication number Publication date
EP0730759B1 (de) 1999-08-04
US5876803A (en) 1999-03-02
ES2138179T3 (es) 2000-01-01
DE59408595D1 (de) 1999-09-09
WO1995014961A1 (de) 1995-06-01
EP0730759A1 (de) 1996-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0730759B1 (de) Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile
DE4209279C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Beschichten von Gegenständen
EP1424613B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks
DE3430114C2 (de) Vorrichtung zum Aufbauen eines Werkstücks durch Auftragschweißen
EP3953113B1 (de) Beschichtungsverfahren und entsprechende beschichtungsanlage
DE102011108282B4 (de) Numerische Steuerung für eine Mehrachsenmaschine zum Bearbeiten einer geneigten Bearbeitungsebene
EP3509802B1 (de) Optimierungsverfahren für einen beschichtungsroboter und entsprechende beschichtungsanlage
DE102015202616A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche eines dreidimensionalen Objekts
EP1591209A2 (de) Verfahren zum Steuern einer Maschine, insbesondere eines Industrieroboters
EP0249171B1 (de) Verfahren zur Programmsteuerung insbesondere eines Industrieroboters für die selbsttätige Beschichtung von Werkstücken
EP0530401B1 (de) Verfahren zum Auslösen von positionsbezogenen Schaltvorgängen während eines von einem Roboter oder einer Werkzeugmaschine ausgeführten Bearbeitungsvorganges
WO2018041603A1 (de) Bearbeitungsmaschine mit mehreren bearbeitungsstationen zum bearbeiten von körpern
WO1994007191A1 (de) Verfahren zur eingabe und anzeige der einstellungsparameter einer vorrichtung zum beschichten von gegenständen
EP2021887B1 (de) Verfahren zum steuern einer schleifmaschine und numerisch gesteuerte schleifmaschine
EP0449039A1 (de) Verfahren zur Steuerung von Positioniersystemen
EP0829788A2 (de) Verfahren zum automatischen Beschichten von Werkstücken wie z.B. Kraftfahrzeugkarossen
DE102015109708B3 (de) Verfahren zur Steuerung des Bewegungsablaufs einer motorisch angetriebenen Maschinen- oder Werkzeugkomponente
DE19904422A1 (de) Bewegungssteuerung eines Roboters
DE19827155A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Bauteilen
DE102014011199A1 (de) Verfahren zur spanabhebenden Fertigung von Vertiefungen in Werkstücken sowie Vorrichtung hierzu
DE102017214073A1 (de) Bearbeitungsmaschine mit mehreren Bearbeitungsstationen zum Bearbeiten von Körpern
DE102016217376B4 (de) Bearbeitungsmaschine mit mehreren Bearbeitungsstationen zum Bearbeiten von Körpern
DE3148078C2 (de)
EP4625076A1 (de) Steuereinrichtung sowie verfahren zum exakten wiederholen von bewegungen mit geänderter geschwindigkeit
WO2025180761A1 (de) Bahnplanungsverfahren für eine beschichtungsanlage und entsprechende bahnplanungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AEG ANLAGEN- UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK GMBH, 605

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: CEGELEC AEG ANLAGEN- UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK G

8130 Withdrawal